三星14nm Exynos 7420深入解读

Exynos 7420的CPU性能

首先带来的是SPECint2000有关处理器运行在64位和32位下的性能测试结果。虽然SPECint2000是在十几年前设计的测试软件，但是移动处理器显然在架构上落后于PC处理器颇多，因此这项测试还是能准确反映一些性能差异的。

从测试可以看出一个奇怪现象，64位性能并非总是强于32位，这可能是在某些测试中压力被转移到了高速缓存部分。另外，在诸如gcc、perlbmk的测试中，由于能够充分应用64位寄存器和其他ISA变化的优势，因此性能表现非常出色，甚至比32位模式下快了2至4倍。

在使用了大核心之后，测试结果和小核心基本雷同。主要问题依旧在于存在更高的内存和缓存压力，因此部分测试64位模式不敌32位模式。部分能够充分使用64bit寄存器的测试依旧有巨大的性能提升。总的来看，64位能否带来性能优势主要还是看算法本身以及处理器架构的设计。比如一些算法不充分利用64位数据结构，性能表现不佳，而部分测试由于压力转移至存储部分而不表现不佳，这也是未来处理器的优化方向。

内存性能

接下来是内存延迟和性能测试。Exynos 7420在内存上的亮点就是采用了LPDDR4。相比之下，LPDDR4的名义频率是LPDDR3的两倍，Exynos 7420的内存运行频率高达1550MHz(3110MT/s)。这里的测试用于检测内存延迟对Exynos 7420的影响，刻度选择了对数形式(图10)。

总的来看，三款处理器的小核心都没有什么特别重大的变化，Exynos 7420的变化来自于更高的时钟频率。当传输大小超过256KB时，可以看到测试基准部分离开预取，开始使用L2甚至是主内存。延迟方面，终Exynos 7420的延迟小幅度上升至206ns，而Exynos 5433只有191ns。

在大核心上的测试显得更为有趣。Exynos 7420的平均延迟大约是1.91ns，而之前的Exynos 5433则高达3.36ns，这里的改进幅度大约为76%，其中Exynos 7420的频率优势只有大约10%，这意味着三星肯定在缓存一致性设计上取得了重大的改善。带宽测试方面，Exynos 7420相比Exynos 5433，在L1的带宽平均提高了89%，L2的带宽增加了大约46%。NENO的指令加载速度似乎得到了显著改善，大约有2.4至3.1倍的提升。